JP7507262B2 - 緩衝器 - Google Patents

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Description

本発明は、ピストンロッドのストロークに対する作動流体の流れを制御して減衰力を調整する減衰力調整式緩衝器に関する。
アクチュエータを用いて減衰力を調整する減衰力調整式緩衝器（例えば「特許文献１」参照）においては、ソフト特性の減衰力が必要なとき、メインバルブのシート部に着座するディスクに低剛性ディスクを用いることが有効である。これにより、メインバルブの開弁タイミングが早まり、低いバルブ特性の減衰力を得ることができる。
特開２００８－８９０３７号公報
ところで、低剛性ディスクを用いた場合、例えば伸び行程時に、シリンダ上室の圧力が縮み側背圧室の圧力よりも高くなると、シート部に着座する低剛性ディスクと該低剛性ディスクに隣接するディスクとの間に作動油が入り込み、その結果、低剛性ディスクが変形して耐久性を損なうおそれがある。
本発明は、耐久性を向上させた緩衝器を提供することを課題とする。
本発明の緩衝器は、作動流体が封入されたシリンダと、前記シリンダ内に移動可能に設けられ、前記シリンダ内を２室に区画するピストンと、一端側が前記ピストンに連結され、他端側が前記シリンダの外部へ延出されたピストンロッドと、前記ピストンの一方向への移動により作動流体の流れが生じる通路と、前記通路が形成された通路形成部材と、前記通路形成部材を通過する作動流体の上流側の室から下流側の室への流れに対して抵抗力を付与するメインバルブと、前記メインバルブの閉弁方向に内圧を作用させる背圧室と、有底筒状のケース部材とを備え、該有底筒状のケース部材は筒部と底部とからなり、前記筒部はその一端側が開口する開口部を有しており、前記開口部に前記メインバルブが配置されており、前記有底筒状のケース部材の内部に前記背圧室が形成されており、前記緩衝器は、また、前記通路形成部材に設けられた、前記通路の開口の内周側に配置された内側シート部と、前記通路の開口の外周側に配置された外側シート部と、前記外側シート部に着座し、前記メインバルブよりも剛性が低い低剛性ディスクと、前記低剛性ディスクの変形を防止する変形防止部と、を有し、前記変形防止部は、前記低剛性ディスクの一側に流入した作動流体の圧力を他側へ逃がす孔であることを特徴とする。
また、本発明の緩衝器は、作動流体が封入されたシリンダと、前記シリンダ内に移動可能に設けられ、前記シリンダ内を２室に区画するピストンと、一端側が前記ピストンに連結され、他端側が前記シリンダの外部へ延出されたピストンロッドと、前記ピストンの一方向への移動により作動流体の流れが生じる通路と、前記通路が形成された通路形成部材と、前記通路形成部材を通過する作動流体の上流側の室から下流側の室への流れに対して抵抗力を付与するメインバルブと、前記メインバルブの閉弁方向に内圧を作用させる背圧室と、有底筒状のケース部材とを備え、該有底筒状のケース部材は筒部と底部とからなり、前記筒部はその一端側が開口する開口部を有しており、前記開口部に前記メインバルブが配置されており、前記有底筒状のケース部材の内部に前記背圧室が形成されており、前記緩衝器は、また、前記通路形成部材に設けられた、前記通路の開口の内周側に配置された内側シート部と、前記通路の開口の外周側に配置された外側シート部と、前記外側シート部に着座し、前記メインバルブよりも剛性が低い低剛性ディスクと、前記低剛性ディスクの変形を防止する変形防止部と、を有し、前記変形防止部は、前記低剛性ディスクと前記通路形成部材との間に設けられ、前記低剛性ディスクよりも剛性が高い補強板であり、前記変形防止部と前記通路形成部材との間に設けられたスペーサによって前記低剛性ディスクの曲げ剛性を変更可能とすることを特徴とする。
本発明の一実施形態によれば、緩衝器の耐久性を向上させることができる。
第１実施形態に係る緩衝器の軸平面による断面図である。 図１のバルブ機構部を拡大して示す図である。 図２における伸び側バルブ機構部の一部を拡大して示す図である。 第１実施形態に用いられる低剛性ディスクの平面図である。 図２における縮み側バルブ機構部の一部を拡大して示す図である。 第２実施形態の説明図である。 第２実施形態に用いられる低剛性ディスクの平面図である。 第３実施形態の説明図である。 第３実施形態の油圧回路図である。 第３実施形態におけるチェックバルブの平面図である。 第３実施形態の他の形態の説明図である。 第４実施形態の説明図である。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態を添付した図を参照して説明する。
便宜上、図１における上下方向をそのまま「上下方向」と称する。以下、単筒型の減衰力調整式緩衝器について説明するが、第１実施形態は、リザーバを備えた複筒型の減衰力調整式緩衝器にも適用できる。
図１に示されるように、緩衝器１は、減衰力調整機構がシリンダ２に内蔵された減衰力調整式緩衝器である。シリンダ２内には、ピストン３が摺動可能に嵌装される。ピストン３は、シリンダ２内をシリンダ上室２Ａとシリンダ下室２Ｂとの２室に区画する。なお、シリンダ２内には、シリンダ２内を上下方向へ移動可能なフリーピストン（図示省略）が設けられる。このフリーピストンは、シリンダ２内をピストン３側（上側）のシリンダ下室２Ｂとボトム側（下側）のガス室（図示省略）とに区画する。
ピストン３の軸孔４には、ピストンボルト５の軸部６が挿通される。ピストンボルト５は、軸部６の上端部に設けられた頭部７と、該頭部７の外周縁部に形成された円筒部８と、を有する。円筒部８は、上端側が開口し、頭部７に対して大径の外径を有する。ピストン３には、上端がシリンダ上室２Ａに開口する伸び側通路１９と、下端がシリンダ下室２Ｂに開口する縮み側通路２０と、が設けられる。ピストン３の下端側には、伸び側通路１９の作動流体の流れを制御する伸び側バルブ機構２１が設けられる。他方、ピストン３の上端側には、縮み側通路２０の作動流体の流れを制御する縮み側バルブ機構５１が設けられる。
伸び側バルブ機構２１は、ピストンボルト５の軸部６に取り付けられる有底円筒形の伸び側パイロットケース２２（ケース部材）を有する。伸び側パイロットケース２２は、ピストン３側が開口する円筒部２６と底部２７とからなり、ピストン３側に伸び側メインバルブ２３が配置され、内部に伸び側背圧室２５が形成される。伸び側バルブ機構２１は、ピストン３の下端面の外周側に形成されて伸び側メインバルブ２３が離着座可能に当接するシート部２４と、伸び側パイロットケース２２と伸び側メインバルブ２３の背面との間に形成される伸び側背圧室２５と、を備える。伸び側背圧室２５内の圧力は、伸び側メインバルブ２３に対して閉弁方向へ作用する。伸び側メインバルブ２３は、弾性体からなる環状のパッキン３１が、伸び側パイロットケース２２の円筒部２６の内周面に全周にわたって接触するパッキンバルブである。
図２に示されるように、伸び側背圧室２５は、伸び側パイロットケース２２の底部２７に形成された通路３２及びサブバルブ３０を介してシリンダ下室２Ｂに連通される。サブバルブ３０は、伸び側背圧室２５の圧力が所定圧力に達したときに開弁し、伸び側背圧室２５からシリンダ下室２Ｂへの作動流体の流れに対して抵抗力を付与する。伸び側背圧室２５は、通路３２を介して、伸び側パイロットケース２２とサブバルブ３０との間に形成された第１受圧室１７２に連通される。第１受圧室１７２は、伸び側パイロットケース２２の下端面（伸び側メインバルブ２３側とは反対側の面）に設けられた無端状の第１シート部１７３によって区画される。第１シート部１７３の内側には、通路３２が開口する。なお、第１受圧室１７２は、伸び側パイロットケース２２の下端面に周方向へ間隔をあけて等配される。
伸び側パイロットケース２２には、ピストン３の縮み方向への移動によりシリンダ下室２Ｂから伸び側背圧室２５への作動流体の流れが生じる背圧導入通路１７１が設けられる。伸び側パイロットケース２２の上端面（伸び側メインバルブ２３側の面）には、環状のシート部３５が設けられる。シート部３５は、底部２７の内周部の外周に設けられた環状の受圧室１７４を画定する。なお、シート部３５は、底部２７の内周部の上端面と軸方向（図２における「上下方向」）への高さが同一である。
伸び側パイロットケース２２の下端面には、第１受圧室１７２と隔絶された第２受圧室１７７が設けられる。第２受圧室１７７には、背圧導入通路１７１が開口する。第２受圧室１７７は、第２シート部１７８によって画定される。第２シート部１７８は、一対の隣接する第１受圧室１７２間を円弧形に延びる。第２シート部１７８には、第２受圧室１７７とシリンダ下室２Ｂとを連通する第１オリフィス１７５が設けられる。これにより、伸び側バルブ機構２１には、シリンダ下室２Ｂと伸び側背圧室２５とを連通する伸び側連通路（連通路）が形成される。伸び側連通路は、ピストン３の縮み方向への移動により、シリンダ下室２Ｂの作動流体を、第１オリフィス１７５、第２受圧室１７７、背圧導入通路１７１、受圧室１７４、及びチェックバルブ３３を経て伸び側背圧室２５へ導入する。
図３に示されるように、シート部３５には、背圧導入通路１７１から伸び側背圧室２５への作動流体の流れを許容するディスク状のチェックバルブ３３が離着座可能に当接する。伸び側パイロットケース２２の底部２７の内周部と、伸び側パイロットケース２２側の面の外周部にパッキン３１が接合されたメインディスク１３５との間には、メインディスク１３５側から順に、ディスク１３６、スペーサ１３７、３枚のディスクを積層して構成されたリテーナ１３８、スペーサ１３９、及びチェックバルブ３３が積層される。
一方、ピストン３の内周部１７と、メインディスク１３５との間には、メインディスク１３５側から順に、ディスク１４１、ディスク１４２、低剛性ディスク１４３、バックアップディスク１４４（変形防止部）、スペーサ１４５、ディスクバルブ４０、及びスペーサ１４６が積層される。ここで、ディスク１４１、ディスク１４２、及び低剛性ディスク１４３の外径は同一で、メインディスク１３５の外径よりも小さい。また、バックアップディスク１４４の外径は、低剛性ディスク１４３の外径よりも小さい。
低剛性ディスク１４３は、外周縁部がピストン３（通路形成部材）のシート部２４（外側シート部）に離着座可能に当接する。ピストン３のシート部２４の内周側には、伸び側メインバルブ２３（低剛性ディスク１４３）のピストン３側の面を受けるシート部４５（内側シート部）が設けられる。低剛性ディスク１４３の外周縁部には、シート部２４の内側に形成された伸び側メイン受圧室１７０をシリンダ下室２Ｂに連通させるオリフィスとしての複数個（第１実施形態では「３個」）の切欠き１４７（図４参照）が形成される。
縮み側バルブ機構５１は、ピストンボルト５の軸部６に取り付けられる有底円筒形の縮み側パイロットケース５２（ケース部材）を有する。縮み側パイロットケース５２は、ピストン３側が開口する円筒部５６と底部５７とからなり、ピストン３側に縮み側メインバルブ５３が配置され、内部に縮み側背圧室５５が形成される。縮み側バルブ機構５１は、ピストン３の上端面の外周側に形成されて縮み側メインバルブ５３が離着座可能に当接するシート部５４と、縮み側パイロットケース５２と縮み側メインバルブ５３の背面との間に形成される縮み側背圧室５５と、を備える。縮み側背圧室５５内の圧力は、縮み側メインバルブ５３に対して閉弁方向へ作用する。縮み側メインバルブ５３は、弾性体からなる環状のパッキン６１が、縮み側パイロットケース５２の円筒部５６の内周面に全周にわたって接触するパッキンバルブである。
図２に示されるように、縮み側背圧室５５は、縮み側パイロットケース５２の底部５７に形成された通路６２及びサブバルブ６０を介してシリンダ上室２Ａに連通される。サブバルブ６０は、縮み側背圧室５５の圧力が所定圧力に達したときに開弁し、縮み側背圧室５５からシリンダ上室２Ａへの作動流体の流れに対して抵抗力を付与する。縮み側背圧室５５は、通路６２を介して、縮み側パイロットケース５２とサブバルブ６０との間に形成された第１受圧室１８２に連通される。第１受圧室１８２は、縮み側パイロットケース５２の上端面（縮み側メインバルブ５３側とは反対側の面）に設けられた無端状の第１シート部１８３によって区画される。第１シート部１８３の内側には、通路６２が開口する。なお、第１受圧室１８２は、縮み側パイロットケース５２の上端面に周方向へ間隔をあけて等配される。
縮み側パイロットケース５２には、ピストン３の伸び方向への移動によりシリンダ上室２Ａから縮み側背圧室５５への作動流体の流れが生じる背圧導入通路１８１が設けられる。縮み側パイロットケース５２の下端面（縮み側メインバルブ５３側の面）には、環状のシート部６５が設けられる。シート部６５は、底部５７の内周部の外周に設けられた環状の受圧室１８４を画定する。なお、シート部６５は、底部５７の内周部の下端面と軸方向（図２における「上下方向」）への高さが同一である。
縮み側パイロットケース５２の上端面には、第１受圧室１８２と隔絶された第２受圧室１８７が設けられる。第２受圧室１８７には、背圧導入通路１８１が開口する。第２受圧室１８７は、第２シート部１８８によって画定される。第２シート部１８８は、一対の隣接する第１受圧室１８２間を円弧形に延びる。第２シート部１８８には、第２受圧室１８７とシリンダ上室２Ａとを連通する第１オリフィス１８５が設けられる。これにより、縮み側バルブ機構５１には、シリンダ上室２Ａと縮み側背圧室５５とを連通する縮み側連通路（連通路）が形成される。縮み側連通路は、ピストン３の伸び方向への移動により、シリンダ上室２Ａの作動流体を、第１オリフィス１８５、第２受圧室１８７、背圧導入通路１８１、受圧室１８４、及びチェックバルブ６３を経て縮み側背圧室５５へ導入する。
図５に示されるように、シート部６５には、背圧導入通路１８１から縮み側背圧室５５への作動流体の流れを許容するディスク状のチェックバルブ６３が離着座可能に当接する。縮み側パイロットケース５２の底部５７の内周部と、縮み側パイロットケース５２側の面の外周部にパッキン６１が接合されたメインディスク１５５との間には、メインディスク１５５側から順に、ディスク１５６、スペーサ１５７、３枚のディスクを積層して構成されたリテーナ１５８、スペーサ１５９、及びチェックバルブ６３が積層される。
一方、ピストン３の内周部１７と、メインディスク１５５との間には、メインディスク１５５側から順に、ディスク１６１、ディスク１６２、低剛性ディスク１６３、バックアップディスク１６４（変形防止部）、スペーサ１６５、ディスクバルブ７０、及びスペーサ１６６が積層される。ここで、ディスク１６１、ディスク１６２、及び低剛性ディスク１６３の外径は同一で、メインディスク１５５の外径よりも小さい。また、バックアップディスク１６４の外径は、低剛性ディスク１６３の外径よりも小さい。
低剛性ディスク１６３は、外周縁部がピストン３のシート部５４（外側シート部）に離着座可能に当接する。ピストン３のシート部５４の内周側には、縮み側メインバルブ５３（低剛性ディスク１６３）のピストン３側の面を受けるシート部７５（内側シート部）が設けられる。低剛性ディスク１６３の外周縁部には、シート部５４の内側に形成された縮み側メイン受圧室１８０をシリンダ上室２Ａに連通させるオリフィスとしての複数個（第１実施形態では「３個」）の切欠き１６７（図４参照）が形成される。
なお、伸び側バルブ機構２１及び縮み側バルブ機構５１のバルブ部品は、ピストンボルト５の軸部６のねじ部（符号省略）に取り付けられたナット７８を締め付けることにより、ピストンボルト５の頭部７とワッシャ７９との間で加圧されて軸力が付与される。
一方、ピストンボルト５には、共通通路１１が形成される。共通通路１１は、スリーブ１５の内側（軸孔）に形成された軸方向通路１２を有する。スリーブ１５は、上端がピストンボルト５の頭部６に開口する孔１６に嵌着される。共通通路１１は、孔１６の下部（スリーブ１５の下端よりも下側の部分）に形成された軸方向通路１３を有する。共通通路１１は、上端が孔１６に開口する小径孔からなる軸方向通路１４を有する。共通通路１１の内径は、軸方向通路１３が最も大きく、軸方向通路１２、軸方向通路１４の順に小さくなる。なお、軸方向通路１２は、ピストンボルト５の頭部７の端面９に開口する。
図１、図２を参照すると、ソレノイドケース９４の上端部には、ピストンロッド１０の下端部が、ねじ結合によって接続される。ピストンロッド１０の上端側は、シリンダ２の外部へ延出する。ピストンロッド１０の下端部（ねじ部）には、緩み止めのナット４７が取り付けられる。ピストンロッド１０の下端部（ねじ部よりも下側）には、小径部１８が形成される。小径部１８の外周面に形成された環状溝（符号省略）には、ソレノイドケース９４とピストンロッド１０との間をシールするシート部材４８が装着される。
伸び側背圧室２５は、チェックバルブ３３の内周部に設けられたオリフィス３７、伸び側パイロットケース２２の底部２７の内周部に形成された環状通路３８を経て、ピストンボルト５の軸部６に形成された径方向通路３４に連通される。径方向通路３４は、軸方向通路１４に連通される。軸方向通路１４は、ピストンボルト５の軸部６に形成された径方向通路３９に連通される。
径方向通路３９は、ピストン３の軸孔４の下端部に形成された環状通路４１、ピストン３の内周部１７に形成された複数個の切欠き４２、及びピストン３に設けられたディスクバルブ４０を介して、伸び側通路１９に連通される。ディスクバルブ４０は、ピストン３の、シート部２４及び伸び側通路１９の開口よりも内周側に設けられた環状のシート部４３に離着座可能に当接する。ディスクバルブ４０は、径方向通路３９から伸び側通路１９への作動流体の流れを許容する逆止弁である。
縮み側背圧室５５は、チェックバルブ６３の内周部に設けられたオリフィス６７、ピストンボルト５の軸部６に形成された二面幅部７７、縮み側パイロットケース５２の底部５７の内周部に形成された環状通路６８を経て、ピストンボルト５の軸部６に形成された径方向通路６４に連通される。径方向通路６４は、スリーブ１５の側壁に形成された孔６６を介して軸方向通路１２に連通される。
径方向通路６４は、二面幅部７７、ピストン３の軸孔４の上端部に形成された環状通路７１、ピストン３の内周部１７に形成された複数個の切欠き７２、及びピストン３に設けられたディスクバルブ７０を介して、縮み側通路２０に連通される。ディスクバルブ７０は、ピストン３の、シート部５４及び縮み側通路２０の開口よりも内周側に設けられた環状のシート部７３に離着座可能に当接する。ディスクバルブ７０は、径方向通路６４から縮み側通路２０への作動流体の流れを許容する逆止弁である。
共通通路１１内の作動流体の流れは、パイロットバルブ８１（パイロット制御弁）により制御される。パイロットバルブ８１は、共通通路１１に摺動可能に設けられたバルブスプール８２と、孔１６の底部の軸方向通路１４の開口周縁に形成されたシート部８３と、を有する。バルブスプール８２は、中実軸からなり、スリーブ１５に挿入される摺動部８４と、シート部８３に離着座可能に当接する弁体８５と、摺動部８４と弁体８５とを接続する接続部８６と、を有する。
摺動部８４の上端には、バルブスプール８２の頭部８７が形成される。頭部８７の下端部には、外フランジ形のばね受部８８が形成される。ばね受部８８には、弁体８５を開弁方向へ付勢するスプリングディスク１１３の内周部が接続される。これにより、バルブスプール８２の頭部８７は、ソレノイド９１の作動ロッド９２の下端面９３に当接する（押し付けられる）。バルブスプール８２の頭部７の外周には、第１室１３０が形成される。
ピストンボルト５の頭部７の外周面３６には、上端側が開口する有底円筒形のキャップ１２１が取り付けられる。キャップ１２１の底部１２２には、ピストンボルト５の軸部６を挿通させる挿通孔１２３が設けられる。挿通孔１２３の外周には、複数個（図５に「２個」表示）の切欠き１２４が設けられる。切欠き１２４は、軸部６に形成された二面幅部７７に連通する。ピストンボルト５の頭部７の外周面３６には、環状溝１２７が設けられる。環状溝１２７には、ピストンボルト５の頭部７とキャップ１２１の円筒部１２５との間をシールするシール部材１２８が設けられる。ピストンボルト５の頭部７とキャップ１２１との間には、環状の第２室１３１が形成される。
ピストンボルト５の頭部７とキャップ１２１の底部１２２との間には、頭部７側から順に、スプール背圧リリーフ弁１０７、スペーサ１０８、及びリテーナ１３２が設けられる。スプール背圧リリーフ弁１０７、スペーサ１０８、及びリテーナ１３２は、第２室１３１内に設けられる。スプール背圧リリーフ弁１０７は、頭部７に形成された通路１０５を介した、第１室１３０から第２室１３１への作動流体の流れを許容する逆止弁である。スプール背圧リリーフ弁１０７の外周縁部は、ピストンボルト５の頭部７の下端面に形成された環状のシート部１０９に離着座可能に当接する。
リテーナ１３２の内周縁部には、第２室１３１を二面幅部７７及びキャップ１２１の切欠き１２４に連通させる複数個の切欠き１３３が設けられる。キャップ１２１の底部１２２とサブバルブ６０との間には、サブバルブ６０の最大開弁量を定めるリテーナ５９が介装される。
第１室１３０には、フェイルセーフバルブ１１１が構成される。フェイルセーフバルブ１１１は、バルブスプール８２の頭部８７のばね受部８８（弁体）が離着座可能に当接するディスク１１２（弁座）を有する。ディスク１１２及びスプリングディスク１１３の外周縁部は、ピストンボルト５の頭部７と、ソレノイド９１のコア９９との間で保持される。そして、フェイル状態（ソレノイド９１の推力が０の状態）では、スプリングディスク１１３の付勢力によって、ばね受部８８がディスク１１２に当接する（押し付けられる）ことにより、フェイルセーフバルブ１１１が閉弁する。
図１に示されるように、ソレノイド９１は、作動ロッド９２、ソレノイドケース９４、及びコイル９５を有する。作動ロッド９２の外周には、プランジャ９６が結合される。プランジャ９６は、コイル９５への通電によって推力を発生する。作動ロッド９２の内側には、ロッド内通路９７が形成される。作動ロッド９２は、コア９８に設けられたブッシュ１００によって上下方向（軸方向）へ案内される。
図２に示されるように、コア９９の外周面には、環状溝１１５が設けられる。環状溝１１５には、ソレノイドケース９４の下端部とコア９９との間をシールするシール部材１１６が装着される。これにより、ピストンボルト５とソレノイドケース９４とコア９９との間に、環状通路１１７が形成される。環状通路１１７は、ピストンボルト５の円筒部８の下端部に設けられた通路１１８を介してシリンダ上室２Ａに連通される。
ソレノイド９１のコア９９の内側には、スプール背圧室１０１が形成される。スプール背圧室１０１は、作動ロッド９２の切欠き１０２、及びロッド内通路９７を介してロッド背圧室１０３に連通される。そして、コイル９５への非通電時には、バルブスプール８２がスプリングディスク１１３の付勢力によってパイロットバルブ８１（弁体８５）の開弁方向（図４における「上方向」）へ付勢されて、ばね受部８８がディスク１１２に当接する。これにより、スプール背圧室１０１と第１室１３０との連通が遮断される。
そして、コイル９５への通電時には、バルブスプール８２は、プランジャ９６が発生する推力によってパイロットバルブ８１（弁体８５）の閉弁方向（図２における「下方向」）へ付勢される。これにより、バルブスプール８２がスプリングディスク１１３の付勢力に抗して移動し、弁体８５がシート部８３に着座する。ここで、パイロットバルブ８１の開弁圧力は、コイル９５への通電を制御することで調節することができる。コイル９５への通電の電流値が小さいソフトモード時には、スプリングディスク１１３の付勢力とプランジャ９６が発生する推力とが平衡して、弁体８５がシート部８３から一定の距離だけ離間した状態となる。
（伸び行程）
伸び行程時には、シリンダ上室２Ａの作動流体が、上流側背圧導入通路、即ち、伸び側通路１９、ディスクバルブ４０に形成されたオリフィス４４、ピストン３に形成された切欠き４２、ピストン３の軸孔４に形成された環状通路４１、径方向通路３９、軸方向通路１４、径方向通路３４、伸び側パイロットケース２２に形成された環状通路３８、チェックバルブ３３に形成されたオリフィス３７を経て、伸び側背圧室２５へ導入される。
また、伸び行程時には、シリンダ上室２Ａ（上流側の室）の作動流体は、縮み側連通路、即ち、第１オリフィス１８５、第２受圧室１８７、背圧導入通路１８１、チェックバルブ６３を経て、縮み側背圧室５５へ導入される。これにより、伸び行程時に、縮み側メインバルブ５３がシリンダ上室２Ａの圧力によって開弁することを抑止することができる。
さらに、伸び行程時に縮み側背圧室５５に導入された作動流体は、チェックバルブ６３に形成されたオリフィス６７、ピストンボルト５の軸部６に形成された二面幅部７７、縮み側パイロットケース５２の底部５７の内周部に形成された環状通路６８、ピストン３の内周部１７に形成された切欠き７２、ディスクバルブ７０、縮み側通路２０を経てシリンダ下室２Ｂ（下流側の室）へ流れるので、伸び側メインバルブ２３の開弁前、即ち、ピストン速度の低速領域には、オリフィス６７によるオリフィス特性及びディスク７０によるバルブ特性の減衰力が得られる。
ここで、伸び行程においては、シリンダ上室２Ａの圧力が縮み側背圧室５５の圧力よりも高くなると、シート部５４（外側シート部）に着座する低剛性ディスク１６３と、該低剛性ディスク１６３に隣接するディスク１６２との間にシリンダ上室２Ａの作動油が入り込み、低剛性ディスク１６３が変形するおそれがある。
これに対し、第１実施形態では、低剛性ディスク１６３の内周部をバックアップディスク１６４（変形防止部）により支持したので、低剛性ディスク１６３の内周側の支点を、Ｐ１（スペーサ１６５の外周端）から外周側（図３における左側）のＰ３（バックアップディスク１６４の外周端）へ移動させる、換言すれば、低剛性ディスク１６３のモーメント長さ（支点間距離）を、Ｌ１からＬ２へＬ３分だけ短くすることが可能であり、低剛性ディスク１６３の曲げ剛性を高めることができる。
（縮み行程）
縮み行程時には、シリンダ下室２Ｂ（上流側の室）の作動流体が、上流側背圧導入通路、即ち、縮み側通路２０、ディスクバルブ７０に形成されたオリフィス７４、ピストン３に形成された切欠き７２、ピストン３の軸孔４に形成された環状通路７１、ピストンボルト５の軸部６に形成された二面幅部７７、チェックバルブ６３に形成されたオリフィス６７を経て、縮み側背圧室５５へ導入される。
また、縮み行程時には、シリンダ下室２Ｂ（上流側の室）の作動流体は、伸び側連通路、即ち、第１オリフィス１７５、第２受圧室１７７、背圧導入通路１７１（下流側背圧導入通路）、チェックバルブ３３を経て、伸び側背圧室２５へ導入される。これにより、縮み行程時に、伸び側メインバルブ２３がシリンダ下室２Ｂの圧力によって開弁することを抑止することができる。
さらに、縮み行程時に伸び側背圧室２５に導入された作動流体は、チェックバルブ３３に形成されたオリフィス３７、伸び側パイロットケース２２の底部２７の内周部に形成された環状通路３８、径方向通路３４、軸方向通路１４、径方向通路３９、ピストン３の軸孔４に形成された環状通路４１、ピストン３の内周部１７に形成された切欠き４２、ディスクバルブ４０、伸び側通路１９を経てシリンダ上室２Ａ（下流側の室）へ流れるので、縮み側メインバルブ５３の開弁前、即ち、ピストン速度の低速領域には、オリフィス３７によるオリフィス特性及びディスク４０によるバルブ特性の減衰力が得られる。
ここで、縮み行程においては、シリンダ上室２Ｂの圧力が伸び側背圧室２５の圧力よりも高くなると、シート部２４（外側シート部）に着座する低剛性ディスク１４３と、該低剛性ディスク１４３に隣接するディスク１４２との間にシリンダ上室２Ｂの作動油が入り込み、低剛性ディスク１４３が変形するおそれがある。
これに対し、第１実施形態では、低剛性ディスク１４３の内周部をバックアップディスク１４４（変形防止部）により支持したので、低剛性ディスク１４３の内周側の支点を、Ｐ１（スペーサ１４５の外周端）から外周側（図３における右側）のＰ３（バックアップディスク１４４の外周端）へ移動させる、換言すれば、低剛性ディスク１４３のモーメント長さ（支点間距離）を、Ｌ１からＬ２へＬ３分だけ短くすることが可能であり、低剛性ディスク１４３の曲げ剛性を高めることができる。
従来、ソフト特性の減衰力を得るため、メインバルブのシート部（外側シート部）に着座（当接）させるディスクに低剛性ディスクを用いた場合、例えば伸び行程時に、シリンダ上室の圧力が縮み側背圧室の圧力よりも高くなると、シート部（外側シート部）に着座する低剛性ディスクと、該低剛性ディスクに隣接するディスクとの間にシリンダ上室の作動油が入り込み、低剛性ディスクが変形して耐久性を損なうおそれがある。
これに対し、第１実施形態では、例えば伸び行程時に、低剛性ディスク１６３の内周部をバックアップディスク１６４（変形防止部）により支持することで、低剛性ディスク１６３の内周側の支点を、Ｐ１（スペーサ１６５の外周端）から外周側のＰ３（バックアップディスク１６４の外周端）へ移動させた。
これにより、低剛性ディスク１６３のモーメント長さ（支点間距離）が、低剛性ディスク１６３の半径とスペーサ１６５の半径との差分（図５における「Ｌ１」）から、低剛性ディスク１６３の半径とバックアップディスク１６４の半径との差分（図５における「Ｌ２」）へ短縮され、低剛性ディスク１６３の曲げ剛性が向上する。
その結果、伸び行程時にシリンダ上室２Ａの圧力が高まることで低剛性ディスク１６３と隣接するディスク１６２との間に作動油が流入することによる、低剛性ディスク１６３の変形を防止することが可能であり、低剛性ディスク１６３の損傷を抑止することができる。また、縮み行程時には、バックアップディスク１６４により低剛性ディスク１６３の開弁が妨げられることがないので、従来同様、低いバルブ特性の減衰力を得ることができる。
なお、縮み行程においても、前述した伸び行程時における作用効果と同一の作用効果を得ることができる。
（第２実施形態）
次に、図６、図７を参照して第２実施形態を説明する。
なお、第１実施形態との共通部分については、同一の称呼及び符号を用い、重複する説明を省略する。また、第１実施形態同様、伸び側メインバルブ２３と縮み側メインバルブ５３とは基本構造が同一である。よって、縮み側メインバルブ５３の関連部分を説明し、伸び側メインバルブ２３の関連部分の説明を省略する。
第１実施形態では、低剛性ディスク１６３の内周部をバックアップディスク１６４（変形防止部）により支持し、伸び行程時にシリンダ上室２Ａの圧力が高まることで低剛性ディスク１６３と隣接するディスク１６２との間に作動油が流入することによる、低剛性ディスク１６３の変形を防止するように構成した。
これに対し、第２実施形態では、バックアップディスク１６４（図５参照）を用いずに、低剛性ディスク１６３に、当該低剛性ディスク１６３の一側（縮み側背圧室５５側）と他側（ピストン３側）とを常時連通させる複数個（第２実施形態では「３個」）の孔１９１（変形防止部）を形成した。孔１９１は、シート部７５（内側シート部）よりも内周側に設けられ、隣接する切欠き１６７間を周方向へ延びる長孔である。
第２実施形態では、伸び行程時にシリンダ上室２Ａの圧力が高まることで低剛性ディスク１６３と隣接するディスク１６２との間に流入した作動油、即ち、低剛性ディスク１６３の一側に流入した作動油を、低剛性ディスク１６３の他側へ逃がすことが可能であり、低剛性ディスク１６３に作用する応力が軽減されることで当該低剛性ディスク１６３の変形を防ぐことができる。なお、低剛性ディスク１６３の他側へ逃がされた作動油（圧力）は、縮み側通路２０を介してシリンダ下室２Ｂへ流れる（伝播する）。
第２実施形態によれば、前述した第１実施形態と同等の作用効果を得ることができる。
（第３実施形態）
次に、図８、図１１を参照して第３実施形態を説明する。
なお、第１実施形態との共通部分については、同一の称呼及び符号を用い、重複する説明を省略する。また、第１実施形態同様、伸び側メインバルブ２３と縮み側メインバルブ５３とは基本構造が同一である。よって、縮み側メインバルブ５３の関連部分を説明し、伸び側メインバルブ２３の関連部分の説明を省略する。
第３実施形態では、第２実施形態同様、低剛性ディスク１６３を支持するバックアップディスク１６４（図５参照）を用いていない。第３実施形態では、図８、図９に示されるように、低剛性ディスク１６５とピストン３（通路形成部材）との間にチェックバルブ２０１（変形防止部）を設けた。図１０に示されるように、チェックバルブ２０１は、低剛性ディスク１６３の各切欠き１６７に対応させて隣接するディスク１６２に形成された複数個（第３実施形態では「３個」）の長孔２０２を有する。各長孔２０２は、シート部７５（内側シート部）の半径よりも小さい半径の同一円上に等配される。
また、チェックバルブ２０１は、低剛性ディスク１６３に形成され、各切欠き１６７を低剛性ディスク１６３の半径方向へ軸孔１６８に向かって延びて隣接するディスク１６２の対応する各長孔２０２に到達する複数個（第３実施形態では「３個」）の径方向切欠き２０３を有する。さらに、チェックバルブ２０１は、各径方向切欠き２０３に対して設けられて周方向へ延びる複数個（第３実施形態では「３個」）の周方向切欠き２０４を有する。
図１０に示されるように、径方向切欠き２０３と周方向切欠き２０４とは略Ｔ形をなし、各周方向切欠き２０４は対応する各長孔２０２に開口（対向）するように配置される。ここで、周方向切欠き２０４の周方向長さは、長孔２０２の周方向長さよりも短い。これにより、伸び行程時にシリンダ上室２Ａの圧力が高まることで低剛性ディスク１６３と隣接するディスク１６２との間に流入した作動油、即ち、低剛性ディスク１６３の一側に流入した作動油を、低剛性ディスク１６３の他側へ逃がすチェックバルブ２０１が構成される。
第３実施形態では、伸び行程時にシリンダ上室２Ａの圧力が高まることで低剛性ディスク１６３と隣接するディスク１６２との間に流入した作動油を、ディスク１６２の長孔２０２、低剛性ディスク１６３の周方向切欠き２０４、及び縮み側通路２０を介してシリンダ下室２Ｂへ逃がすことができるので、ディスク１６２，１６３間に作動油が流入することによる、低剛性ディスク１６３の変形を防止することが可能であり、低剛性ディスク１６３の損傷を抑止することができる。
第３実施形態では、前述した第１及び第２実施形態と同等の作用効果を得ることができる。
なお、第３実施形態は、図１１に示されるように、低剛性ディスク１６３の１個の周方向切欠き２０４に対して２個の長孔２０２をディスク１６２に形成し、周方向切欠き２０４の周方向両側の端部を、隣接する長孔２０２の各端部に開口させてチェックバルブ２０１を構成してもよい。
（第４実施形態）
次に、図１２を参照して第４実施形態を説明する。
なお、第１実施形態との共通部分については、同一の称呼及び符号を用い、重複する説明を省略する。また、第１実施形態同様、伸び側メインバルブ２３と縮み側メインバルブ５３とは基本構造が同一である。よって、縮み側メインバルブ５３の関連部分を説明し、伸び側メインバルブ２３の関連部分の説明を省略する。
第４実施形態では、第２及び第３実施形態同様、低剛性ディスク１６３を支持するバックアップディスク１６４（図５参照）を用いていない。第４実施形態では、図１２に示されるように、低剛性ディスク１６３に隣接するディスク１６２と、メインディスク１５５に隣接ディスク１６１との間に、中間突出部２１１（変形防止部）が形成されたディスク２１２を介装させた。なお、ディスク２１２の外径は、ディスク１６１乃至１６３の外径と同一である。
中間突出部２１１は、縮み側バルブ機構５１に組付けられた状態で、ピストン３（通路形成部材）に形成されたシート部５４（外側シート部）とシート部７５（内側シート部）との間に配置される。中間突出部２１１は、ディスク２１２の下側面２１３に対して低剛性ディスク１６３側へ突出し、ディスク１６２の外周縁部を低剛性ディスク１６３に押し付けて密着させる。
中間突出部２１１は、金属製ディスク２１２にプレス成形され、ディスク２１２の外側周縁に沿って延びる。中間突出部２１１は、円形（無端状）に形成されるが、周方向へ延びる複数個の突出部（島）を等配して構成してもよいし、同一円上に突起を等配（等間隔で配置）して構成してもよい。
第４実施形態では、ディスク２１２に形成した中間突出部２１１により、低剛性ディスク１６３に隣接するディスク１６２の外周縁部を押し付けて密着させたので、伸び行程時にシリンダ上室２Ａの圧力が高まることがあっても、低剛性ディスク１６３と隣接するディスク１６２との間に作動油が流入することがない。これにより、ディスク１６２，１６３間に作動油が流入することによる、低剛性ディスク１６３の変形を防止することが可能であり、低剛性ディスク１６３の損傷を抑止することができる。
第４実施形態では、前述した第１乃至第３実施形態と同等の作用効果を得ることができる。
なお、実施形態は、前述した形態に限定されるものではなく、例えば、次のように構成することができる。
第１乃至第４実施形態では、内部に背圧室２５，５５が形成されたパイロットケース２２，５２（ケース部材）は、ピストンボルト５に固定されていたが、本形態は、メインバルブの開弁時に背圧室が形成されたケース部材が移動する構造のバルブ機構、即ち、アクチュエータ（ソレノイド）を備えていない、所謂、コンベンショナル型緩衝器にも適用することができる。
また、第１乃至第４実施形態では、アクチュエータ（ソレノイド）を有する減衰力発生機構がシリンダ２内に内蔵された、所謂、ピストン内蔵型の減衰力調整式緩衝器を例示して説明したが、本形態は、減衰力発生機構が外筒（シリンダ）の側壁に横付された、所謂、制御弁横付型の減衰力調整式油圧緩衝器への適用が可能である。
尚、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
本願は、２０２１年２月４日付出願の日本国特許出願第２０２１－０１６７６４号に基づく優先権を主張する。２０２１年２月４日付出願の日本国特許出願第２０２１－０１６７６４号の明細書、特許請求の範囲、図面、及び要約書を含む全開示内容は、参照により本願に全体として組み込まれる。
１ 緩衝器、２ シリンダ、３ ピストン（通路形成部材）、１０ ピストンロッド、１９ 伸び側通路、２０ 縮み側通路、２２ 伸び側パイロットケース（ケース部材）、２３ 伸び側メインバルブ、２４ シート部（外側シート部）、２５ 伸び側背圧室、４５ シート部（内側シート部）、５２ 縮み側パイロットケース（ケース部材）、５３ 縮み側メインバルブ、５４ シート部（外側シート部）、５５ 縮み側背圧室、７５ シート部（内側シート部）、１４３ 低剛性ディスク、１４４ バックアップディスク（変形防止部）、１６３ 低剛性ディスク、１６４ バックアップディスク（変形防止部）

Claims (7)

  1. 緩衝器であって、該緩衝器は、
    作動流体が封入されたシリンダと、
    前記シリンダ内に移動可能に設けられ、前記シリンダ内を２室に区画するピストンと、
    一端側が前記ピストンに連結され、他端側が前記シリンダの外部へ延出されたピストンロッドと、
    前記ピストンの一方向への移動により作動流体の流れが生じる通路と、
    前記通路が形成された通路形成部材と、
    前記通路形成部材を通過する作動流体の上流側の室から下流側の室への流れに対して抵抗力を付与するメインバルブと、
    前記メインバルブの閉弁方向に内圧を作用させる背圧室と、
    有底筒状のケース部材とを備え、該有底筒状のケース部材は筒部と底部とからなり、前記筒部はその一端側が開口する開口部を有しており、前記開口部に前記メインバルブが配置されており、前記有底筒状のケース部材の内部に前記背圧室が形成されており、
    前記緩衝器は、また、
    前記通路形成部材に設けられた、前記通路の開口の内周側に配置された内側シート部と、
    前記通路の開口の外周側に配置された外側シート部と、
    前記外側シート部に着座し、前記メインバルブよりも剛性が低い低剛性ディスクと、
    前記低剛性ディスクの変形を防止する変形防止部と、
    を有し、
    前記変形防止部は、前記低剛性ディスクの一側に流入した作動流体の圧力を他側へ逃がす孔であることを特徴とする緩衝器。
  2. 請求項１に記載の緩衝器において、
    前記低剛性ディスクには、前記外側シート部との間を連通し、前記孔とは非連通の切欠きが形成されることを特徴とする緩衝器。
  3. 請求項１又は２に記載の緩衝器において、
    前記メインバルブは、パッキンバルブであることを特徴とする記載の緩衝器。
  4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の緩衝器において、
    前記ケース部材は、前記メインバルブに対して移動可能に設けられることを特徴とする緩衝器。
  5. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載の緩衝器において、
    前記低剛性ディスクと前記通路形成部材との間にチェックバルブが設けられることを特徴とする緩衝器。
  6. 請求項１乃至５のいずれかに記載の緩衝器において、
    前記外側シート部と前記内側シート部との間に、前記メインバルブ側へ突出する中間突出部が設けられることを特徴とする緩衝器。
  7. 緩衝器であって、該緩衝器は、
    作動流体が封入されたシリンダと、
    前記シリンダ内に移動可能に設けられ、前記シリンダ内を２室に区画するピストンと、
    一端側が前記ピストンに連結され、他端側が前記シリンダの外部へ延出されたピストンロッドと、
    前記ピストンの一方向への移動により作動流体の流れが生じる通路と、
    前記通路が形成された通路形成部材と、
    前記通路形成部材を通過する作動流体の上流側の室から下流側の室への流れに対して抵抗力を付与するメインバルブと、
    前記メインバルブの閉弁方向に内圧を作用させる背圧室と、
    有底筒状のケース部材とを備え、該有底筒状のケース部材は筒部と底部とからなり、前記筒部はその一端側が開口する開口部を有しており、前記開口部に前記メインバルブが配置されており、前記有底筒状のケース部材の内部に前記背圧室が形成されており、
    前記緩衝器は、また、
    前記通路形成部材に設けられた、前記通路の開口の内周側に配置された内側シート部と、
    前記通路の開口の外周側に配置された外側シート部と、
    前記外側シート部に着座し、前記メインバルブよりも剛性が低い低剛性ディスクと、
    前記低剛性ディスクの変形を防止する変形防止部と、
    を有し、
    前記変形防止部は、前記低剛性ディスクと前記通路形成部材との間に設けられ、前記低剛性ディスクよりも剛性が高い補強板であり、前記変形防止部と前記通路形成部材との間に設けられたスペーサによって前記低剛性ディスクの曲げ剛性を変更可能とすることを特徴とする緩衝器。
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